JP2012036584A - 鉄筋コンクリート柱の配筋方法 - Google Patents

Abstract

【課題】面を単位に鉄筋ユニットを構成した場合であっても、鉄筋ユニットの建て込み精度を向上できる鉄筋配筋方法を提供する。
【解決手段】本発明にかかる鉄筋コンクリート柱の配筋方法の代表的な構成は、骨組みである鉄筋架台１００に主筋２０２と帯筋２０４を組み上げた鉄筋ユニット２００を固定する鉄筋コンクリート柱の配筋方法であって、鉄筋架台１００の外梁１１４の鉄筋ユニット２００の主筋２０２を固定すべき位置に孔１１５を設け、外梁１１４を含む鉄筋架台１００を構築し、主筋２０２と帯筋２０４を組み上げて鉄筋ユニットを構築し、鉄筋架台１００の側面に鉄筋ユニット２００を配置し、鉄筋架台１００の外梁１１４の孔１１５に通した結束線１３０で鉄筋ユニット２００の主筋２０２を結束することを特徴とする。
【選択図】 図５

Description

本発明は、鉄筋コンクリート柱に鉄筋ユニットを用いて配筋する配筋方法に関する。

鉄筋コンクリート柱は、コンクリートの内部に鉄筋を配した柱である。鉄筋は、軸方向（上下方向）に延びる主筋と、主筋と直交する方向（水平方向）に延びる帯筋とから構成される。しかし、鉄筋コンクリート柱に使用される鉄筋の数は多く、作業には相応の工数と日数を要する。特に、高い柱では１度にコンクリートを打つ高さに限界があるため、打ち継ぎを行うことになる。すると、高い位置での配筋作業はさらに労力のかかる作業となる。

そこで従来からも、あらかじめ主筋や帯筋を組み合わせた鉄筋ユニットを用いることが提案されている（例えば特許文献１）。特許文献１には、一個又は連続する複数個の柱に組み込むべき柱筋（主筋）と、この主筋に接合すべき梁筋（帯筋）とを予め組み立てて鉄筋ユニットを形成し、鉄筋コンクリート造建造物における床の配筋と同時、又は配筋した後に、鉄筋ユニットを床の所定の位置に取り付ける組立方法が提案されている。特許文献１によれば、柱筋及び梁筋を組み立てるときに、高所作業をなくすことができると共に、建物全体の施工期間を短縮できると述べている。

ところで、火力発電所や原子力発電所などの発電所において、タービンや発電機を収容するためにタービン建屋が建設される。タービンや発電機は極めて重い重量物であるため、これらを支持するために鉄筋コンクリート製の架台基礎が構築されるが、その柱はオフィスビルやマンションなどの通常の建築物の柱よりもはるかに太く、例えば約２ｍ×３ｍ程度にもなる。また使用される鉄筋も、通常の建築物よりも太いものが使用される。したがって、特許文献１に記載されるように複数本の柱や柱全体をまとめて鉄筋ユニットとすると、重量が過大となってクレーンで吊ることが困難になってしまう。

これに対し特許文献２には、骨材（アングル材）にカシメ金具を用いて鉄筋（主筋または帯筋）を平行配置した鉄筋ユニットが提案されている。すなわち鉄筋ユニットは、柱全体ではなく、柱の面を単位にユニット化されている。鉄筋ユニットは、Ｈ形鋼を用いた鉄骨フレーム（鉄筋架台）に縦横に結合されて配筋が構成される。特許文献２によれば、組立性、安全性、配筋精度が向上し、工期短縮も図れると述べている。

特開２００３−０６４８７５号公報 実公昭６２−４３０４３号公報

面を単位に鉄筋ユニットを構成した場合には、鉄筋ユニットをクレーンで吊り下げ、鉄筋架台に結束線によって固定する。鉄筋架台には通常はチョークなどによって配筋位置が記されている。

しかし、柱全体をユニット化した鉄筋ユニットと異なり、面を単位にユニットを構成した場合には、鉄筋架台に対する取付精度が問題となる。すなわち、仮に鉄筋ユニットを精度よく組み立てることができるとしても、鉄筋架台に取り付ける際にずれが生じたり、鉄筋ユニットが全体的に傾いてしまうおそれがある。特に高い柱では鉄筋ユニットも縦が長くなるため、わずかな傾きでも上端に大きなずれを生じる。鉄筋ユニットのずれや傾きが生じると、コンクリートのかぶり厚さが不足したり、打ち継ぎ箇所で鉄筋を継ぐことができなくなったりしてしまう。

鉄筋ユニットに傾きや位置ずれを生じた場合には、型枠で押したり、クレーンで押したりして位置調整を行う。しかし鉄筋架台は相当の重量物であるから位置の微調整がままならず、建て込み精度を向上させにくいという問題がある。

そこで本発明は、面を単位に鉄筋ユニットを構成した場合であっても、鉄筋ユニットの建て込み精度を向上できる鉄筋配筋方法を提供することを目的とする。

本発明にかかる鉄筋コンクリート柱の配筋方法の代表的な構成は、骨組みである鉄筋架台に主筋と帯筋を組み上げた鉄筋ユニットを固定する鉄筋コンクリート柱の配筋方法であって、鉄筋架台の梁材の鉄筋ユニットの主筋を固定すべき位置に孔を設け、梁材を含む鉄筋架台を構築し、主筋と帯筋を組み上げて鉄筋ユニットを構築し、鉄筋架台の側面に鉄筋ユニットを配置し、鉄筋架台の梁材の孔に通した結束線で鉄筋ユニットの主筋を結束することを特徴とする。

上記構成によれば、面を単位に鉄筋ユニットを構成した場合であっても、鉄筋ユニットを鉄筋架台に固定する際の位置出しを容易に行うことができ、建て込み精度を向上させることができる。

上記方法においては、鉄筋架台は縦方向のコンクリートの打ち継ぎごとに構築され、孔を設けた梁材は鉄筋架台の上端近傍に配置されていることが好ましい。鉄筋ユニットはコンクリートの打ち継ぎごとに鉄筋架台に取り付けられるが、その鉄筋架台ごとに上端近傍の位置決めを行うことにより、鉄筋ユニットの傾きを効果的に防止しうると共に、次の打ち継ぎの際の主筋の位置を正確に配置することができ、円滑に主筋を継ぐことができる。

上記方法においては、鉄筋ユニットの主筋の下端は、基礎コンクリートまたは打ち継ぎ面から上方に突出する差し筋に結束することが好ましい。これにより鉄筋ユニットの下端は容易に位置出しすることができ、上端は上記の孔によって位置決めすることができるため、全体的に鉄筋ユニットの建て込み精度を高めることができる。

本発明によれば、面を単位に鉄筋ユニットを構成した場合であっても、鉄筋ユニットを鉄筋架台に固定する際の位置出しを容易に行うことができ、建て込み精度を向上させることができる。

鉄筋コンクリート柱の配筋を説明する図である。 鉄筋架台の上部の斜視図である。 鉄筋ユニットの構成を説明する斜視図である。 鉄筋架台に主筋と鉄筋ユニットを取り付けた状態を示す平面図である。 鉄筋架台の梁材（外梁、内梁）に設けた孔を説明する図である。 鉄筋ユニットの下端を説明する図である。 配筋方法の主要な流れについて説明するフローチャートである。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は鉄筋コンクリート柱の配筋を説明する図である。図１に示す鉄筋コンクリート柱は発電所のタービン建屋に用いられる柱であって、断面が約２ｍ×３ｍ程度の太い柱である。そこで本実施形態では、鉄筋架台１００の４面にそれぞれ、主筋１９８と、主筋２０２と帯筋２０４を組み上げた鉄筋ユニット２００を固定することにより、配筋を行う。配筋を行った後は、配筋の周囲に型枠を形成し、コンクリートの打設を行う。本実施形態では、配筋の構築まで説明する。

図１と図２を用いて鉄筋架台１００について説明する。図２は鉄筋架台１００の上部の斜視図である。鉄筋架台１００は、鉄筋ユニット２００を固定および支持するための骨組みである。鉄筋架台１００は四隅に縦方向に設置された柱材１１０に、梁材として内梁１１２および外梁１１４が取り付けられることにより、骨組み（枠体）が構成される。柱材１１０、内梁１１２、外梁１１４はいずれもアングル材（山形鋼）を用いることができるほか、断面がＣ字形状の溝形鋼や、Ｃ字形状の縁を折り込んだ形のリップ溝形状鋼を用いることができる。本実施形態ではアングル材を例に用いて図示および説明する。また鉄筋架台１００には、ブレース１８０や、作業員が昇降するための梯子１８２などが適宜設けられる。

図１に示すように、内梁１１２は柱材１１０に掛け渡されて矩形枠（内枠）を形成する。内梁１１２の外周（４面）には、鉄筋ユニット２００の主筋２０２とほぼ同じ径の鉄筋を用いた主筋１９８が複数本配列して固定される（図２では、外梁１１４を描いているが、主筋１９８は省略している）。ここで内梁１１２に取り付ける主筋１９８に帯筋を取り付けていないのは、本実施形態の例では強度計算上不要だったためにすぎず、主筋１９８にも帯筋を取り付けることを除外するものではない。主筋１９８は、内梁１１２を構築した後、外梁１１４を取り付ける前に、内梁１１２に１本ずつ固定される。

外梁１１４は、内梁１１２の外側に腕金によって固定されることによって、内梁１１２を囲うように矩形枠（外枠）を形成する。外梁１１４には、鉄筋ユニット２００が固定される。外梁１１４は、全ての段の内梁１１２と対応させて設けてもよいが、本実施形態では２段の内梁１１２ごとに１段の外梁１１４を取り付けている。

図１と図３を用いて鉄筋ユニット２００について説明する。図３は鉄筋ユニットの構成を説明する斜視図である。

鉄筋ユニット２００は、鉄筋架台１００の外梁１１４の外周（４面）に固定される。鉄筋ユニット２００は、主筋２０２と帯筋２０４が格子状に接合（溶接）されて構成されたユニットである。主筋２０２は柱の曲げ剛性の強化のために、帯筋２０４はせん断剛性の強化のために設けられる。したがって主筋２０２には径の太い鉄筋が使用され、帯筋２０４には径の細い鉄筋が使用される。

帯筋２０４の端部はコの字状に折り曲げられ、隣接する面に向かって延伸した接合部２０５が形成されている。鉄筋ユニット２００を鉄筋架台１００に固定すると、接合部２０５は直交する隣の面の鉄筋ユニット２００の帯筋２０４に沿うことになる。

図４は鉄筋架台１００に主筋１９８と鉄筋ユニット２００を取り付けた状態を示す平面図である。上記のようにして組み上げられた鉄筋ユニット２００は、図１に示すようにクレーンにて吊り下げられ、鉄筋架台１００の側面（外梁１１４）に沿うように配置される。この状態で、外梁１１４に主筋２０２を結束することによって鉄筋ユニット２００が固定される。また、帯筋２０４の接合部２０５は、隣の鉄筋ユニット２００の帯筋２０４に溶接または結束して互いに接合する。

ここで、本実施形態にかかる鉄筋架台１００においては、外梁１１４および内梁１１２に孔１１５、１１３を設けて、この孔を通した結束線１３０（図５参照）によって主筋２０２、１９８を固定している。

図５は鉄筋架台１００の梁材（外梁１１４、内梁１１２）に設けた孔を説明する図である。外梁１１４には、鉄筋ユニット２００の主筋２０２を固定すべき位置に、結束線１３０を挿通させるための孔１１５を設けている。また同様に、内梁１１２にも、主筋１９８を固定すべき位置に、結束線を挿通させるための孔１１３を設けている。図５は拡大図であるが、孔１１５、１１３の全体的な配置については図４も参照されたい。

図６は鉄筋ユニット２００の下端を説明する図である。鉄筋架台１００および鉄筋ユニット２００を設置するとき、基礎コンクリートの上か、または先に建設したコンクリート柱１４０に打継ぐことになるが、そのいずれの場合においても下部構造から差し筋１４２が突出するように設けられている。打継ぐ場合には、差し筋１４２は下段の鉄筋ユニット２００の主筋２０２の上端である。そして、鉄筋ユニット２００の主筋２０２の下端を差し筋１４２に結束することにより、鉄筋ユニット２００の下端は位置ずれを生じることなく固定することができる。

上記構成によれば、面を単位に鉄筋ユニット２００を構成した場合であっても、鉄筋ユニット２００を鉄筋架台１００に固定する際の位置出しを容易に行うことができ、傾きを防止し、建て込み精度を向上させることができる。したがってかぶり厚さが不足したり、さらに上に打ち継ぎをする際に差し筋の位置がずれたりすることがない。

孔１１５、１１３は、本実施形態では、縦方向に配列された複数段の梁材（外梁１１４、内梁１１２）のうち、全ての外梁１１４と、外梁１１４を取り付けた段の内梁１１２に設けている（図１参照）。ただし、孔１１５、１１３は最上段の梁材のみに設けるだけでも、鉄筋ユニット２００の傾きを防止することができる。また、必ずしも最上段でなくとも、鉄筋架台１００の上端近傍の梁材（例えば上から２段目）であってもよい。

すなわち、鉄筋架台１００および鉄筋ユニット２００は縦方向のコンクリートの打ち継ぎごとに構築されるものであるから、打継ぎを単位とする鉄筋架台１００の上端近傍に孔１１５、１１３を設けた梁材（外梁１１４、内梁１１２）が配置されていればよい。鉄筋架台１００に鉄筋ユニット２００を固定するたびに、その上端近傍の位置決めを行うことにより、鉄筋ユニット２００の傾きを効果的に防止しうると共に、次の打ち継ぎの際の主筋２０２の位置を正確に配置することができ、円滑に主筋２０２を継ぐことができる。

また、本実施形態においては内梁１１２にも孔１１３を設けるように説明したが、内梁１１２には必ずしも孔１１３を設けなくともよい。主筋１９８を１本ずつ固定するのであればさほどの重量ではないため、位置修正も困難ではないからである。

図７は配筋方法の主要な流れについて説明するフローチャートである。

まず、鉄筋架台１００に用いる梁材（外梁１１４、内梁１１２）に、設計情報に基づいて、主筋２０２、１９８を固定すべき位置に孔を設ける（ステップ３００）。次に、この内梁１１２を用いて、鉄筋架台１００の基幹部（内枠）を構築する（ステップ３０２）。内梁１１２に主筋１９８を沿わせて、内梁１１２の孔１１３に通した結束線１３０によって結束して固定する（ステップ３０４）。それから、内梁１１２の外側に、ステップ３００で孔を設けた外梁１１４を取り付ける（ステップ３０６）。

上記ステップ３００〜３０６と並行して、主筋２０２と帯筋２０４を組み上げて鉄筋ユニット２００を製作する（ステップ３０８）。鉄筋架台１００の構築と鉄筋ユニット２００の製作は、いずれが先であってもよく、並列作業も可能である。また鉄筋ユニット２００を必要とされる分だけ先に製作してストックしておいてもよい。

そして鉄筋ユニット２００をクレーンで吊り下げて、鉄筋架台１００に沿わせる（ステップ３１０）。この状態で鉄筋ユニット２００の主筋２０２の下端を差し筋１４２に結束し、鉄筋ユニット２００の下端を位置決めする（ステップ３１２）。そして主筋２０２の上端近傍を外梁１１４の孔１１５に通した結束線１３０によって結束する（ステップ３１４）。また、他の段の外梁１１４においても、結束線１３０によって主筋２０２を固定する。

上記のようにして配筋が完了すると、その周囲に型枠を作り、コンクリートを打設する（ステップ３１６）。このようにして、配筋の建て込み精度を高めることができ、高品質な鉄筋コンクリート柱を建設することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態ではタービン建屋の柱として説明したが、鉄筋架台に鉄筋ユニットを固定する構成の配筋方法であれば、本発明を適用し、その利益を享受することができる。

本発明は、鉄筋コンクリート柱に鉄筋ユニットを用いて配筋する配筋方法として利用することができる。

１００…鉄筋架台、１１０…柱材、１１２…内梁、１１３…孔、１１４…外梁、１１５…孔、１３０…結束線、１４０…コンクリート柱、１４２…差し筋、１８０…ブレース、１８２…梯子、１９８…主筋、２００…鉄筋ユニット、２０２…主筋、２０４…帯筋、２０５…接合部

Claims (3)

1. 骨組みである鉄筋架台に主筋と帯筋を組み上げた鉄筋ユニットを固定する鉄筋コンクリート柱の配筋方法であって、
   鉄筋架台の梁材の鉄筋ユニットの主筋を固定すべき位置に孔を設け、
   前記梁材を含む鉄筋架台を構築し、
   主筋と帯筋を組み上げて鉄筋ユニットを構築し、
   前記鉄筋架台の側面に前記鉄筋ユニットを配置し、
   前記鉄筋架台の梁材の孔に通した結束線で前記鉄筋ユニットの主筋を結束することを特徴とする鉄筋コンクリート柱の配筋方法。
2. 前記鉄筋架台は縦方向のコンクリートの打ち継ぎごとに構築され、前記孔を設けた梁材は前記鉄筋架台の上端近傍に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の鉄筋コンクリート柱の配筋方法。
3. 前記鉄筋ユニットの主筋の下端は、基礎コンクリートまたは打ち継ぎ面から上方に突出する差し筋に結束することを特徴とする請求項２に記載の鉄筋コンクリート柱の配筋方法。

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